实验四 主存空间的分配和回收
实验四 主存空间的分配和回收
专业：商业软件工程 姓名：郭明茵 学号：201406114204
一、 实验目的
用高级语言完成一个主存空间的分配和回收程序，以加深对动态分区分配方式及其算法的理解。
二、 实验内容和要求
实验要求：
采用连续分配方式之动态分区分配存储管理，使用首次适应算法、循环首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法4种算法完成设计。
（1）**设计一个作业申请队列以及作业完成后的释放顺序，实现主存的分配和回收。采用分区说明表进行。
（2）或在程序运行过程，由用户指定申请与释放。
（3）设计一个空闲区说明表，以保存某时刻主存空间占用情况。
把空闲区说明表的变化情况以及各作业的申请、释放情况显示。
实验内容：
根据指定的实验课题，完成设计、编码和调试工作，完成实验报告。
三、 实验方法、步骤及结果测
1.原理分析及流程图
2.主要程序段及其解释
#include <stdio.h> #include<conio.h> #include<string.h> #define MAX 100 struct partition { char pn[10];//序地址号 int begin;//起始地址 int size;//长度 int end; char status; //状态 }; typedef struct partition PART; PART p[MAX]; int n; int msize = 7; int next = 0; void init() { p[0].begin = 0; p[0].end = 200; strcpy(p[0].pn, "SYSTEM"); p[0].size = 200; p[0].status = 'u'; p[1].begin = 200; p[1].end = 1024; strcpy(p[1].pn, "-----"); p[1].size = p[1].end - p[1].begin; p[1].status = 'f'; n = 2; } void show() { int x = 1; printf("空闲区表Free：\n"); printf("\tNo.\tproname\tbegin\tsize\tstatus\n"); for(int i = 0; i < n; i++) { if(p[i].status == 'f') printf("\tNo.%d\t%s\t%4d\t%4d\t%4c\n", x++, p[i].pn, p[i].begin, p[i].size, p[i].status); } printf("\n\n=========================================================\n"); printf("已分配分区表Used：\n"); printf("\tNo.\tproname\tbegin\tsize\tstatus\n"); for(i = 0, x = 1; i < n; i++) { if(p[i].status == 'u') printf("\tNo.%d\t%s\t%4d\t%4d\t%4c\n", x++, p[i].pn, p[i].begin, p[i].size, p[i].status); } printf("\n\n=========================================================\n"); printf("内存使用情况：\nprintf sorted by address:\n"); printf("\tNo.\tproname\tbegin\tsize\tstatus\n"); printf("\t--------------------------------------\n"); for(i = 0, x = 1; i < n; i++) { printf("\tNo.%d\t%s\t%4d\t%4d\t%4c\n", x++, p[i].pn, p[i].begin, p[i].size, p[i].status); } } void input(char name[], int * size) { int x = 1; while(x) { printf("\n\n请输入进程名称："); scanf("%s", name); for(int i = 0; i < n; i++) { x = 0; if(strcmp(name, p[i].pn) == 0) { x = 1; printf("进程名称已存在，请重新输入!"); break; } } } x = 1; scanf("!!!\n"); while(x) { printf("\n请输入进程需要的空间大小："); scanf("%d", size); for(int i = 0; i < n; i++) { if(p[i].size >= *size) { x = 0; break; } } if(x) printf("找不到适合的空间，请重新输入!"); } } int show_menu() { int x; printf("|---------------------------------------------------------|\n"); printf("| 分配方式 |\n"); printf("|---------------------------------------------------------|\n"); printf("| |\n"); printf("| 1.首次适应算法 |\n"); printf("| 2.循环首次适应算法 |\n"); printf("| 3.最佳适应算法 |\n"); printf("| 4.最坏适应算法 |\n"); printf("| |\n"); printf("|---------------------------------------------------------|\n"); printf("请选择分配方式："); scanf("%d", &x); while(x < 1 || x > 4) { printf("\n输入错误!"); printf("\n请选择一种分配方式："); scanf("%d", &x); } return x; } void first_fit(char name[], int size)//首次适应算法 { for(int i = 0; i < n; i++) { if(p[i].status == 'f') { if(p[i].size - size < msize) { strcpy(p[i].pn, name); p[i].status = 'u'; break; } else { strcpy(p[n].pn, p[i].pn); p[n].begin = p[i].begin + size; p[n].end = p[i].end; p[n].size = p[n].end - p[n].begin; p[n].status = 'f'; strcpy(p[i].pn, name); p[i].end = p[i].begin + size; p[i].size = size; p[i].status = 'u'; n++; break; } } } } void next_fit(char name[], int size)//循环首次适应算法 { for(int i = next; i < n; i++) { if(p[i].status == 'f') { if(p[i].size - size < msize) { strcpy(p[i].pn, name); p[i].status = 'u'; break; } else { strcpy(p[n].pn, p[i].pn); p[n].begin = p[i].begin + size; p[n].end = p[i].end; p[n].size = p[n].end - p[n].begin; p[n].status = 'f'; strcpy(p[i].pn, name); p[i].end = p[i].begin + size; p[i].size = size; p[i].status = 'u'; n++; break; } } } } void best_fit(char name[], int size)//最佳适应算法 { int x = 0; int min = 10000; for(int i = 0; i < n; i++) { if(p[i].status == 'f') { if(p[i].size < min && p[i].size >= size) { min = p[i].size; x = i; } } } if(p[x].size - size < msize) { strcpy(p[x].pn, name); p[x].status = 'u'; } else { strcpy(p[n].pn, p[x].pn); p[n].begin = p[x].begin + size; p[n].end = p[x].end; p[n].size = p[n].end - p[n].begin; p[n].status = 'f'; strcpy(p[x].pn, name); p[x].end = p[i].begin + size; p[x].size = size; p[x].status = 'u'; n++; } } void worst_fit(char name[], int size)//最坏适应算法 { int x = 0; int max = 0; for(int i = 0; i < n; i++) { if(p[i].status == 'f') { if(p[i].size > max) { max = p[i].size; x = i; } } } if(p[x].size - size < msize) { strcpy(p[x].pn, name); p[x].status = 'u'; } else { strcpy(p[n].pn, p[x].pn); p[n].begin = p[x].begin + size; p[n].end = p[x].end; p[n].size = p[n].end - p[n].begin; p[n].status = 'f'; strcpy(p[x].pn, name); p[x].end = p[i].begin + size; p[x].size = size; p[x].status = 'u'; n++; } } void allocation() { char name[10]; int size; input(name, &size); int x = show_menu(); switch(x) { case 1: first_fit(name, size); break; case 2: next_fit(name, size); break; case 3: best_fit(name, size); break; case 4: worst_fit(name, size); break; } show(); } void move(int i) { while(i < n) { p[i-1] = p[i]; i++; } n--; } void recycle() { char name[10]; int x = 0; printf("\n\n请输入进程名称："); scanf("%s", name); for(int i = 0; i < n; i++) { if(strcmp(name, p[i].pn) == 0) { x = 1; break; } } if(x == 0) printf("\n\n进程不存在。\n"); else if(x == 1) { if(p[i-1].status == 'u' && p[i+1].status == 'u') { strcpy(p[i].pn, "-----"); p[i].status = 'f'; } else if(p[i+1].status == 'f') { strcpy(p[i].pn, "-----"); p[i].status = 'f'; p[i].end = p[i+1].end; p[i].size += p[i+1].size; move(i+2); if(p[i-1].status == 'f') { p[i-1].end = p[i].end; p[i-1].size += p[i].size; move(i+1); } } } show(); } int main(void) { int x = 0; printf("初始化：设置内存总容量为 1024k\n系统从低地址部分开始占用 200k\n\n"); init(); show(); printf("\n1. 输入进程 2. 回收进程\n"); printf("请选择："); scanf("%d", &x); while(1) { if(x == 1) allocation(); else if(x == 2) recycle(); printf("\n1. 输入进程 2. 回收进程\n"); scanf("%d", &x); } return 0; }
实验结果：
四、 实验总结
通过这次实验，更进一步了解主空间回收和分配，不过这次并没有完全能掌握，仍有不懂的地方，编写过程中遇到很多问题，会继续努力。
